自然杂志

马龙, 范克龙

2020, 42(1): 1-11. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.001

摘要 ( 2962 )

PDF (9753KB) ( 1206 )

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无机纳米材料通常被认为是生物惰性物质，但最新研究表明无机纳米材料本身具有与天然酶相似的催化活性。我们将这类具有类酶活性的纳米材料称为纳米酶。纳米酶的发现打破了人们对酶的传统认知，使纳米酶成为酶学领域研究的新热点。铁蛋白作为一种结构均一的天然球型纳米结构，不仅能够通过改造形成新型纳米酶，而且更重要的是天然铁蛋白本身能够特异性靶向肿瘤细胞，是一种十分理想的纳米药物载体。文章简单介绍纳米酶和铁蛋白的相关概念，并根据我们实验室的工作介绍两种纳米材料在环境治理、免疫检测以及肿瘤诊断治疗等多方面的研究，最后对纳米酶在生物医学中的未来研究方向进行简单展望。

电化学阻抗谱基础

黄秋安, 李伟恒, 汤哲鹏, 张方舟, 李爱军, 张久俊

2020, 42(1): 12-26. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.002

摘要 ( 1634 )

PDF (4360KB) ( 1376 )

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电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy, EIS)已在电化学能源领域得到广泛的应用，如燃料电池、电池、超级电容器、电解水/二氧化碳等。为了更好地发挥EIS的诊断功能，文章系统地综述了EIS的基础理论、测量技术、发展趋势，以及在电化学能源技术中的应用，并着重阐明了如何理解以下四个核心问题：(1)什么是EIS(What)？(2)为什么需要EIS(Why)？(3)如何实现EIS诊断(How)？(4)EIS能力边界在哪里(Where)？为了用好EIS技术，必须清楚：EIS可以做什么，EIS不可以做什么，EIS擅长做什么。尽管EIS不是无所不能，但是如果能被合理运用，它的价值和潜力将会得到更好发挥，尤其在电化学能源技术领域。

金属硫化物电催化剂在二氧化碳电化学还原中的研究进展

邵晓琳, 刘予宇, 易金, 张久俊

2020, 42(1): 27-26. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.003

摘要 ( 849 )

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高效CO₂ 电催化还原生产低碳燃料和有价值的化学品，正成为一个热门的研究课题，其中发展高效电催化剂是关键技术之一。尽管催化材料的研究开发以及作用机理探究等已有越来越多的报道，但在活性、稳定性、选择性以及生产成本等方面，合成的催化剂还远不能满足实际要求，需要持续寻求更新颖的材料与合成技术。近年来，在众多被探索的电催化剂中，金属硫化物表现出优异的电催化性能和应用前景。文章围绕新型金属硫化物催化剂研究的现状进行全面回顾总结，并对未来的研究方向提出展望。

碳材料对铅酸蓄电池负极板在高倍率部分荷电状态下性能的影响

王洁洁, 董李, 颜蔚, 邵勤思, 李爱军, 张久俊, 杨雪斌, 张树祥, 汪利民

2020, 42(1): 37-43. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.004

摘要 ( 541 )

PDF (2055KB) ( 221 )

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铅酸蓄电池被普遍认为是最实用的电化学储能设备之一，目前在混合动力汽车领域被广泛应用。文章主要介绍了铅酸蓄电池负极板硫酸铅聚积的机理、碳材料在铅酸蓄电池负极板中的作用以及对铅酸蓄电池性能的影响，并在此基础上展望了铅酸蓄电池未来的发展方向和前景。

氢能质子交换膜燃料电池核心技术和应用前景

赵邓玉, 邹文文, 赵康宁, 叶代新, 赵宏滨, 张久俊

2020, 42(1): 44-50. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.005

摘要 ( 1244 )

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氢能质子交换膜燃料电池通常被认为是清洁、高效和静音的能源技术，可以将氢气转换成电和热。早在几十年前商业界就期望燃料电池能够应用在运输领域，但一直难以真正实现。阻碍其商业化的主要障碍是成本高、耐久性差、系统较复杂，以及缺乏氢气供给基础设施。为了更好地理解这些问题，文章将介绍这种燃料电池的基本原理、核心技术和应用前景。

金属有机框架衍生的单原子分散金属催化剂

刘敏敏, 张鑫全, 陈春华 , 王琳琳 , 颜蔚 , 张久俊

2020, 42(1): 51-58. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.006

摘要 ( 685 )

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近年来，单原子分散的金属催化剂(ADMCs)以其最大的原子利用效率(100%)，独特的活性位点，较高的催化活性、稳定性和选择性在电催化领域引起广泛关注。金属有机骨架(MOFs)具有明确的分子结构块、可调的官能团和有效的配位，目前已成为制备ADMCs的潜在支撑材料。文章主要介绍近年来MOFs衍生的纳米材料用于ADMCs的开发情况及其在电化学催化氧还原反应方面的应用。还讨论了ADMCs在该领域研究所取得的重要进展，以及面临的挑战和机遇。

铅酸电池板栅的轻量化

杨彤, 王振卫, 钱胜强, 吴鑫, 邵勤思, 颜蔚, 张久俊

2020, 42(1): 59-65. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.007

摘要 ( 867 )

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铅酸电池板栅是铅酸电池的重要构件之一，对铅酸电池电化学性能和商业化应用均产生重要影响。板栅轻量化要求既能实现铅酸电池整体减重，又不能明显牺牲电池的充放电性能，甚至能同时增加电池的能量密度和寿命。非铅的轻质金属板栅、合金板栅及其相应的板栅结构设计等是实现铅酸电池板栅轻量化的几个重要方向。文章综述了这几个方向的研究现状，尤其是对板栅的选材、机械性能、耐腐蚀性能、电化学性能及板栅结构轻质化技术路线等方面的优势和不足进行了分析。最后，为促进新型轻量化板栅的研发，提出未来几个可能的研究方向。

生命在于运动：运动对心脏和代谢的改善作用

孟丹妮, 郭梦莹, 肖俊杰, 邓嘉莉

2020, 42(1): 66-74. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.008

摘要 ( 2507 )

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根据能量代谢途径的不同，运动分为有氧运动(如慢跑、瑜伽)和无氧运动(如举重、跨栏)。运动不仅可以缓解压力，释放情绪，而且对神经系统、免疫系统、运动系统、内分泌系统、血液循环系统具有良好的保护作用。文章系统阐述了运动在生理性心肌肥大、病理性心肌肥大、心肌梗死、动脉粥样硬化、心衰等心脏疾病，以及肥胖、糖尿病、脂肪肝等代谢疾病中的重要调控作用。

邂逅，人脑与AI——中德两位学者交流带来的启示#br#

黄伟, 杨瑜, 沈明玥

2020, 42(1): 75-78. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.009

摘要 ( 2145 )

PDF (913KB) ( 782 )

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